ألمانيا .. علماء الكيمياء يحولون "الهواء" إلى بروتين

تمكن علماء الكيمياء الحيوية من اكتشاف إنزيم يمكنه تحويل ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي والكحول إلى جزيئات الميثيونين التي تعتبر 'جزيئات الحياة'.

ونشر العلماء نتائج دراستهم في مجلة Nature Catalysis، حيث يقول آرني سكيرا، من الجامعة التكنولوجية في ميونيخ: 'مقارنة بالتركيب الضوئي، أقرب شبيه طبيعي بهذه العملية، تبدو فكرتنا بسيطة وأكثر حضارية. يشترك في عملية التركيب الضوئي حوالي 14 إنزيما مختلفا، ولا يتجاوز معامل كفاءة العملية 20%، في حين ما نقترحه نحن يحتاج فقط إلى اثنين من محفزات البروتين'.

ويحاول العلماء في السنوات الأخيرة إيجاد طريقة لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي إلى وقود بيولوجي ومواد مفيدة أخرى. فمثلا في شهر يوليو عام 2017، ابتكر علماء فيزياء من شيكاغو بطارية شمسية تستخدم مباشرة طاقة الضوء لشطر غاز ثاني أكسيد الكربون وإنتاج غاز أول أكسيد الكربون والهيدروجين. بعدها بأشهر، تمكن علماء المختبر الوطني في أوك ريدج من ابتكار محفز يحول غاز ثاني أكسيد الكربون إلى كحول إثيلي (كحول اعتيادي).

وتساعد جميع هذه الابتكارات لتحويل الهواء إلى كحول ومواد مفيدة أخرى في ضمان الحصول على 'وقود أخضر' ومصادر رخيصة للمواد الخام للصناعات الكيميائية.

• علماء روسيا يصممون نموذجين لسيارة طائرة للطرق الوعرة

وأضاف سكيرا وزملاؤه إلى هذه الاختراعات، ابتكار تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى 'جزيئات الحياة'. هذه العملية اكتشفها عالم الكيمياء الألماني فيليكس إرليخ عام 1903. ومنذ ذلك الحين، يحاول العلماء تكييفها لإنتاج مختلف أنواع الكحول، وكشف لغز تأثيرها في الجسم.

ويعتقد العلماء، أن غالبية الإنزيمات التي تشارك في 'سلسلة إرليخ' يمكن أن تعجل في التفاعلات العكسية إذا تم تغيير بنيتها بعض الشيء. استنادا إلى هذا، حاول العلماء إجبار اثنين من البروتينات، لا على تفكيك الأحماض الأمينية إلى كحول وثاني أكسيد الكربون، بل على جمع جزيئاتها (الأحماض الأمينية) من هذه المكونات. وقد نجحوا في محاولاتهم وحصلوا على مركب الميثيونين الذي يضاف حاليا إلى أعلاف الماشية والدواجن.

ويعتقد العلماء بأن طريقتهم ستساعد في إنتاج أحماض أمينية أخرى، ونظريا، تسمح بالحصول على الغذاء من الهواء مباشرة باستخدام الماء فقط وثاني أكسيد الكربون ومواد محفزة.